表4.3.4中的材料强度设计值是根据材料的力学性能标准值除以抗力分项系数得到的 3 表中铝合金 铝合金结构构件的抗力分项系数 δ 而当母材为5083合金时 4.3 可得焊缝的强度设计值 恒＋活是基本荷载组合 表4.3.5-2 S γ 因此抗冲切验算是很有必要的 ——可变荷载效应（可为楼面活载效应 为便于设计应用 )（英规） 如果焊缝金属为4047A或3103合金可采用焊缝金属为4043A合金的设计值 一般情况下螺栓（铆钉）的抗拉强度均远大于铝合金的抗拉强度 的统计参数参照现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 钢螺栓（铆钉）屈服强度（最小值） G 计算模式的不确定性 铝合金材料的强度标准值应按现行国家标准《铝及铝合金轧制扳材》GB/T 得到的焊缝特征强度平均值均稍大于欧规及英规的规定值 铝合金材料的强度设计值等于强度标准值除以抗力分项系数 的统计特性可取 4.3.2 R 偏于安全地取抗力分项系数 铆钉抗剪和抗拉强度的材料分项系数为1.73 设计指标 极限状态方程为 H 欧规明确规定铆钉连接应设计为可传递剪力和压力 铝合金结构焊缝的强度设计值应按表4.3.6采用 是因为其中已经考虑了撬力作用的不利影响 p 其中 m 铆钉连接强度设计值与材料机械性能值的关系 或按相应的国家标准采用 1997 还需验算螺栓头 则抗力分项系数应提高到1.6 为1.3 1 铝合金的物理性能指标 因钢规设计公式未考虑撬力的影响 对接焊缝抗压强度设计值 1 1990） 并通过比较普通螺栓 因为国内没有关于铝合金结构的规范 得 形两种型材计算截面几何参数统计特性 普通螺栓连接的强度设计值(N/mm 关于铝合金结构普通螺栓 不同受力状态计算的抗力分项系数弧 普通螺栓 现行国家标准《铆钉用铝及铝合金线材》GB 当首先需要考虑控制裂纹数量和尺寸 则可以得出螺栓 制定钢规时 的因素主要有 焊缝金属特征强度的抗力分项系数为1.3 u μ 3191 2 ＝1.0738 美规中仅给出了铝合金铆钉的抗剪强度设计值 表中值是采用4043A或5356焊丝得到的焊缝金属特征强度值 L 4 3 δ 如作用在结构上的荷载分项系数平均值取1.35 热影响区抗拉 Ω 0 3 表4 μ 殴规在计算沿杆轴方向受拉的连接时 铆钉抗拉强度（最小值） 对于两种不同种类合金的焊接 ) 如表14所示 根据我国荷载规范 同螺栓（铆钉）孔洞端距 4437 当采用附录A中的其他锻造铝合金材料时 破坏时极限伸长率较小 v L 222 的最小值 表12 材料性能的不确定性 取值作了20％的折减以补偿未考虑撬力的不利影响 经调整得出与钢规相同的形式 8544 表中强度设计值取欧规和英规的较小值 ＝0.07 铆钉的强度设计值与材料机械性能值的关系式得出的 表10 Ωm G L 焊缝金属在阳极氧化后呈灰黑色 因此 γ ＝0.1374 抗力变异系数 合金6061-T6 √ 作用效应 ＝ 如表8所示 其中抗力分项系数根据以概率理论为基础的极限状态设计方法确定 铆钉抗剪强度 Ωp / 注 铆钉的抗剪强度设计值与抗拉强度设计值与材料机械性能值的相关关系 u 6892-2000 ＝0.05 铝合金结构普通螺栓和铆钉连接的强度设计值应按表4.3.5-1和表4.3.5-2采用 铆钉的强度设计值 ＋ 螺柱和螺母》GB/T 3190-1996 ＋ 抗力分项系数 3 G 焊缝的强度设计值是不同的 取方管和 4 荷载效应比值取 取值是按照构造要求的最小容许距离 附录A表A-3中铝合 不锈钢螺栓强度设计值计算式依据欧规 μ 在计算铝合金结构构件的抗力分项系数时目标可靠指标参照钢结构构件承载能力极限状态并相应提高一个等级 现行国家标准给出的各牌号及状态下铝合金板材 《铝合金建筑型材》GB β 普通螺栓 Ω 抗压和抗剪强度设计值 焊缝的强度设计值(N/mm 铆钉连接强度设计值与材料机械性能值的计算式 f ＝1.05 4.3.1 1 英规中规定的焊缝金属特征强度值如表13所示 按文献《建筑结构概率极限状态设计》（李继华等 haz 但由于6×××系列合金具有较强的裂纹热敏感性 f 不锈钢螺栓强度代表值 经分析后得出其材性统计参数为 f 轴心受拉 英规 参照欧规内容 普通螺栓抗剪强度 原始资料和试验数据几乎没有 Ω 3 4.3.6 （办） 表6 ρ μ 英规中抗拉强度设计值取值较低 a 如表7所示 焊缝金属特征强度值(N/mm 焊丝分别采用5356及4043的铝合金结构对接焊缝和角焊缝试验 G ＝O.0992 三种荷载效应组合 ——结构抗力 构件承压强度设计值计算式取值依据欧规 2 f 连接材料的种类 的取值考虑了20％的折减 δ S （美规变换为钢规设计公式形式） 计算中主要参考《锅合金建筑型材》GB/T 表9 p 宜选用抗热裂性能较好的SAISi-1(4043)焊丝 三种荷载效应组合的基础上经优化方法确定的 铆钉连接强度设计值与材料机械性能值的相关关系式 铝合金材料的强度设计值应按表4.3.4采用 2 表4.3.6 美规 ) ) 强度设计值应按附录A给出的材料力学性能标准值按以下各式计算后取5的整数倍采用 μ 影响结构构件抗力 美规以及钢规设计公式的形式和设计强度指标的取值 并要求尽量避免使铝合金铆钉承受拉力 《铝合金建筑型材》GB 本次规范条文将抗冲切验算单独提出 W 即端距＝2 GK 50068的规定 由于缺乏充分的统计资料 Q ＝1.2985 Ωa 螺钉 f ＝0.10 安全储备普遍低于钢材 3880-1997 （欧规变换为钢规设计公式形式） 4437-2000 R 对于两种不同种类合金的焊接 铝合金螺栓（铆钉）抗拉强度（最小值） 表中值是采用5556A或5356焊丝得到的焊缝金属特征强度值 铆钉连接强度设计值与材料机械性能关系 焊缝金属的特征强度应采用较小值 haz 将得到的数值取5的整数倍 / ＝1.03 《铝及铝合金拉（轧）制无缝管》GB/T 参照英规内容 对于连接的强度设计值是采用旧规范TJ 或风荷载效应 角焊缝抗拉 3 注 W 普通螺栓抗拉强度（最小值） 铝合金材料的物理性能指标应按表4.3.7采用 主要取决于 英规 Ωp 2 表中 计算模式 L 本规范中铝合金结构普通螺栓 在抗拉 对于采用6060-T5合金的挤压型材及厚度5mm＜t＜25mm的材料 ＝3.7采用 等） 5 挤压型材（管材） 2) 2) 铝合金强度设计值根据强度标准值除以抗力分项系数求得 表中未区分焊缝金属的不同 抗压和抗弯强度设计值 haz /1.3 4.3 铆钉连接的强度设计值(N/mm 设计指标 铆钉连接的可靠度研究由于资料和试验数据的缺乏 表14 中距＝2.5 由于铝合金构件的强度可能会比螺栓的强度低很多 钢规 普通螺栓 铆钉连接强度设计值与材料机械性能关系 4.3.6 当要求结构美观时应慎用 故对铝合金铆钉的抗拉强度设计值不作规定 按普通级标准 铆钉连接强度设计值与材料机械性能关系 4) 因此 本规范按表11计算普通螺栓 2 是采用比较国外几种主要的铝合金结构规范 《工业用铝及铝合金热挤压型材》GB/T 抗压和抗弯强度设计值 d 同时根据当时的研究成果并参照前苏联1981年钢结构规范进行了局部调整 采用欧规或英规的焊缝特征强度值 4.3.3 参考表12和表13 G 注 0 δ 焊缝金属特征强度值(N/mm 本条规定了铝合金结构普通螺栓 或5183合金可采用焊缝金属为5356合金的设计值 铆钉连接强度设计值与材料机械性能关系（钢规） 铝合金强度代表值 中距 螺钉和螺柱》GB/T 表6列出了采用优选法按不同合金牌号 4.3.2 材料性能的不确定性 附录A表A-2中铝合金的力学性能参照以下国家标准 δ 2 对于特定的母材与焊缝金属的组合 1 表5 即欧规 表13 f 《铝及铝合金冷轧带材》GB/T ——恒载效应 Ωm 对于6063合金可采用6060合金的设计值 其中 参考以上国外规范 2 表示活载 本规范规定铝合金铆钉只可用于受剪连接中 考虑到铝合金结构计算理论与钢结构计算理论的近似性 综合上述三种主要因素 考虑到在计算局部强度时计算模式不确定性的变异性更大 3098.1 注 表4.3.7 因此也无法直接按统计方法得出连接的各项强度设计值 通常情况下按强度要求宜选用SAIMG-3(5356)焊丝 与构件受力性质和螺栓（铆钉）孔洞端距有关 铆钉连接强度设计值的确定方法 ＝ S 尚无法进行统计分析 μ 英规中各项强度设计值与材料机械性能值的关系式 铆钉抗拉强度 d 经调整得出与钢规相同的形式 4.3.4 Ωp （英规变换为钢规设计公式形式） u 几何参数的不确定性 6893 γ 2 表中所列为 μ 同螺栓（铆钉）孔洞端距 S R W 英规明确规定铝合金铆钉不得承受拉力荷载 确定的 u 以及螺栓（铆钉）和铝合金构件的抗拉强度比值有关 焊缝金属的特征强度应采用较小值 以上两种规范均未区分MIG和TIG焊接工艺对焊缝强度的影响 注 式中 不锈钢螺栓 当端距＝2 螺栓 G ＝ 0 为安全起见 d 但应注意 本条规定了铝合金结构焊缝的强度设计值 QK 计算模式的不确定性 采用概率方法计算时 普通螺栓 《铝及铝合金热挤压管》GB/T /1.2 ＋ 螺母对铝合金构件的抗冲切强度 包括荷载分项系数在内的螺栓 《铝及铝合金冷轧带材》GB/T 合金5083-H112 螺栓 3098.6 时 表示恒载 欧规 f 中国建筑工业出版社 根据同济大学完成的母材为6061-T6 L ＝0.07 4.3.1 5556A 偏心受压 欧规和英规仅规定了焊缝金属的强度特征值 4 (住)和 按试件实测数据采用 表8 英规中构件承压强度的计算较为复杂 )（欧规） 《铝及铝合金热挤压管》GB/T 铝合金材料强度设计值(N/mm 抗压和抗弯情况下应取1.2 焊缝的强度设计值(N/mm f 17-74的容许应力进行转化换算而得到的 根据本规范编制组提供的1042根6061-T6合金试件以及来自日本的28根5083-H112合金试件的拉伸试验结果 对于5754合金可采用5454合金的设计值 计算中考虑了 3 将表中 μ 普通螺栓 计算所得的强度设计值均取5的整数倍 同一种铝合金母材选用不同的焊缝金属 （办） 1 确定的 ＋ L 2 关于焊缝质量等级和工艺评定可参考现行国家行业标准《铝及铝合金焊接技术规程》HGJ Ωp 为1.2 对5083合金 0.2 f 不同受力状态下的抗力统计特性见表4所示 Ωa Ωm 《铝及铝合金轧制板材》GB/T 因此 G 本规范在形式上以参照钢规为基本原则 50009和《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 6063及6063A合金 容许应力设计法 普通螺栓抗拉强度 目标可靠指标主要是在分析 ) μ 焊缝金属特征强度的抗力分项系数为1.25 4.3.3 这说明在国内的材料生产和焊接加工条件下 在计算局部强度时应取1.3 普通螺栓抗拉强度（公称值） 1 G 注 《紧固件机械性能 设计基准期为50年 f 2.0四种情况 2 英规中还规定 4.3.5 螺钉和螺柱》GB/T 金的化学成分参照《变形铝及铝合金化学成分》GB/T δ 且大部分经过热处理和冷加工硬化处理后的合金材料强屈比较低 因此分别给出对接焊缝和角焊缝的强度设计值 对6061 并取5的整数倍 抗拉 棒材 0.5 haz 表示风荷载 50009-2001 5 2 ＝ f / 2 级别相当繁杂 挤压铝合金构件抗力的统计参数可按下式计算 表5列出了部分调整后的常见荷载统计参数 并且为便于同表7中各项进行比较 0 对接焊缝抗剪强度设计值 ＝1.00 经调整得出与钢规相同的形式 ＋ 参照美规内容 设计中可根据具体情况按附录A采用 3 6063A-T5和6063A-T6的抗拉强度均取厚度大于10mm时的较小值 如表9所示 ＝0.25 试件的材料性能 轴心受压 3196 以及耐腐蚀的要求较高时 6893-2000 Ωa 5237对截面尺寸允许偏差要求 3191-1998 本条遵照现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB S 钢规是根据受拉构件且端距＝2 结构计算中 Ωp 3098.10 铆钉连接的强度设计值 附录A表A-1中铝合金的力学性能参照以下国家标准 4870标准的要求 也作了20％的折减以补偿未考虑撬力的不利影响 Ωp 表中 由此计算得到的不同材料 1.0 5237-2000 上述值应减小为140N/mm 6063合金 铆钉抗剪承载力和抗拉承载力的总安全系数为2.34 表11中的材料机械性能指标取自表4.3.4铝合金材料的室温力学性能值以及现行国家标准《紧固件机械性能有色金属制造的螺栓 2 如果焊缝金属为5056A 焊缝的强度设计值应采用较小值 如表10所示 1 考虑到目前铝合金材料力学性能指标的统计资料尚不充分 4.3.7 Ωm 铝合金母材在阳极氧化后呈银白色 u 欧规中构件承压强度的计算较为复杂 根据美规Part-1铝合金结构设计 考虑到铝合金材性实验的统计数据有限 ＝ √ 3 抗剪强度设计值 钢材抗拉强度（最小值） 3880 2 构件材料性能与试件材料性能的差异 是可以保证安全的 4.3.5 Ω 《铝及铝合金挤压棒材》GB/T R 2 · W 表7 热影响区抗剪强度设计值 R ) 表4.3.4 欧规中各项强度设计值与材料机械性能值的关系式 铝合金铆钉强度设计值计算式依据美规 由于办公楼和住宅活荷载的统计参数不同 并且目标可靠指标也应适当提高 R 主要取决于现有型材的生产工艺水平 4.3.4 《紧固件机械性能 4 S 拉制管材的材料强度标准值可能略有不同 ρ μ 构件与螺栓（铆钉）杆直径比值有关 2 可不必考虑这一因素的影响 除需要验算螺栓的抗拉强度外 并通过具体的设计公式来体现对接焊缝与角焊缝设计强度的区别 按 3 2 1) 《铝及铝合金挤压棒材》GB/T 1 γ 铝合金构件抗力统计特性 欧规中规定的焊缝金属特征强度值如表12所示 1 对于两种不同种类合金的焊接 · 钢螺栓强度设计值计算式依据钢规 注 6892采用 普通螺栓 d Ωm 注 二者色差较为明显 ＝1.12 ＝ 对于6061 《锚及铝合金拉（轧）制无缝管》GB/T 5237 ＋ 荷载统计参数 R 焊接时只能采用SAIMG-3(5356)焊丝 S 确定出适当的连接强度设计值就更为困难 选用4043焊丝 统一取铝合金结构构件的抗力分项系数 但为了仍可采用类似钢规设计公式的形式 1) 8544 根据表7～表10各国规范中普通螺栓 带材 铝合金抗拉强度（最小值） 该种焊接组合焊缝强度较高 3) 如焊接工艺及过程不符合BS 表4.3.5-1 （住）和 所以分开考虑 几何参数的不确定性 p 抗力均值 v Ωp 《工业用铝及铝合金热挤压型材》GB/T